臭氧对耐酸耐热菌杀灭作用的研究

臭氧对耐酸耐热菌杀灭作用的研究

陈颖[1]2004年在《臭氧对耐酸耐热菌杀灭作用的研究》文中提出耐热菌,即酸土环脂芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris),是苹果浓缩汁生产中最重要的目标控制微生物之一。耐热菌的耐热性很强,能够经受酸性果汁加工中的巴氏杀菌过程而存活;耐热菌即使在极低的浓度下遇到合适的条件,也可在果汁中迅速生长繁殖而导致果汁品质的劣变。因此,国际贸易中一般要求每10克苹果浓缩汁中耐热菌的含量小于1。苹果汁中的耐热菌孢子在杀菌温度为90℃时的“D”值为23min,因此果汁中耐热菌对传统的热力杀菌方法提出了挑战。生产中对耐热菌的控制也至今没有成熟可靠的方法。中国加入WTO以后,进口国对我国浓缩苹果汁的质量要求越来越苛刻。耐热菌也成为当前我国苹国浓缩汁行业产品出口中所遭遇的主要的技术壁垒之一。 臭氧是氧原子重组形成的产物,常温常压下是淡蓝色有鱼腥味的气体,具有氧化特性,是已知最受欢迎的杀菌剂之一。臭氧在相对较低的浓度和较短的时间内几乎对所有微生物有杀灭作用,而且可以迅速地自动分解为氧气,因而没有残留。 臭氧应用的快速发展已经表明了其杀菌价值和效能。美国食品和医药管理局(FDA)早已准许臭氧作为一种添加剂应用于食品的处理、储藏和加工过程。但是,尽管臭氧应用十分广泛,在苹果浓缩汁加工业却未见应用。为了向浓缩苹果汁行业引进臭氧技术和开发臭氧作为对耐热耐酸菌的杀菌剂在苹果汁加工中的可行的应用,本文研究了臭氧在水中溶解特性及其对耐热菌的杀灭作用。以期对果汁行业的冷除菌技术应用提供一些实验依据。 本文主要进行了叁方面的试验研究: 一是臭氧在水中的溶解特性及臭氧水稳定性的试验研究,为了提高臭氧在水中的溶解度,臭氧气经过砂心漏斗后通入水中。臭氧浓度采用碘量法测量。试验中观察了水温、水的pH值、以及水质对臭氧在水中的溶解的影响,找出了臭氧在水中的溶解规律及臭氧水的衰减规律; 二是臭氧对水中耐热菌杀灭效果的试验研究。分别采用悬液定量杀菌方法和悬液通气杀菌方法进行了试验,并对两种杀菌方法进行了对比。试验用耐热菌由陕西恒兴果汁饮料有限公司生产的浓缩苹果汁中分离得到,杀菌试验根据《消毒技术规范》进行; 叁是臭氧对载体表面耐热菌杀菌效果的试验研究,分别以载玻片和苹果为载体进行试验,采用正交试验设计方法,根据单因素试验确定pH值、温度、作用时间、和臭氧通入时间为正交试验的四个因素及每个因素的叁个水平。选用Lg(34)表进行试验,找出了臭氧杀灭载体表面耐热菌的优化杀菌条件。 研究结果表明: (l)臭氧在水中的溶解受水温、水的pH值、以及水质的影响,低温、酸性(pH值为4最佳)、减少杂质有利于臭氧在水中的溶解。增加臭氧投加量可得到高浓度(如4om叭)的臭氧水。 (2)臭氧水的稳定性与水的温度有很大关系,15℃时其半衰期为34而n,25℃时为23min,水温达到35℃时,臭氧水的半衰期仅为18min。 (3)对于水中的耐热菌,高浓度的臭氧水对耐热菌的杀灭效率较强,浓度为31.lmg几的臭氧水作用smin,杀菌率达到99.14%。 (4)往悬菌液中通入臭氧气的杀菌方法明显优于利用臭氧水杀菌的方法。往悬菌液中通入臭氧气smin,杀菌率达99.98%。 (5)臭氧对耐热菌的杀灭效果受臭氧投加量(通气时间)、水温、水的pH值以及臭氧对耐热菌的作用时间四个因素的影响。正交实验表明:臭氧投加量为主要影响因素。

余清谋[2]2007年在《苹果汁生产中耐酸耐热菌的分离鉴定及其控制技术研究》文中研究表明中国浓缩苹果清汁生产能力和产量位居世界首位,占世界总量的60%以上。但因浓缩苹果清汁配制的苹果汁饮料中耐酸耐热菌生长繁殖和代谢的产物直接影响产品风味,已成为浓缩苹果清汁出口的难题。故控制浓缩苹果清汁中的耐酸耐热菌,对浓缩苹果清汁行业占领国际市场至关重要。本文对不同杀菌剂和清洗剂联合杀菌以及对原料、设备、罐群和管道进行清洗、杀菌、超滤的物理截留等控制耐酸耐热菌的效果进行了系统研究,并在生产线进行了验证,取得了以下研究结果:(1)从浓缩苹果清汁、生产用水和土壤中,均分离出耐酸耐热菌,且该菌革兰氏染色为阳性,细胞呈直杆状或弯曲杆状,带有芽孢,直径大于0.5μm;经16SrDNA测序分析证实分离菌株T-1-1为脂环芽孢杆菌属(Alicyclobacillus),酸土脂环芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)和环庚基脂环酸杆菌(alicyclobacillus cycloheptanicus)2个种,其中酸土脂环芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)是浓缩苹果清汁中最为常见的耐酸耐热。(2)在美国库克实验室(耐酸耐热菌的培养温度为41℃)和日本官方(耐酸耐热菌的培养温度为45℃)分离耐酸耐热菌方法的基础上,改进了取样量和接种方法,提高了对耐酸耐热菌分离效果。(3)二氧化氯浓度在20mg/L杀菌1min~5min和40mg/L杀菌1min~3min对41℃和45℃耐酸耐热菌均无效果;二氧化氯浓度在40mg/L杀菌4min和5min对41℃和45℃耐酸耐热菌杀菌效果明显,且对41℃耐酸耐热菌的杀菌效果优于45℃耐酸耐热菌;二氧化氯浓度80mg/L杀菌1min~3min对41℃和45℃耐酸耐热菌的杀菌效果比低浓度20mg/L和40mg/L的效果更好,二氧化氯浓度120mg/L杀菌1~5min最佳,可使菌落数降低到1cfu/mL以下。(4)氢氧化钠浓度在1%~5 %时,温度范围在60℃~90℃均对耐酸耐热菌有杀菌作用,尤其对45℃耐酸耐热菌杀菌效果显着;氢氧化钠浓度1%~5 %对41℃耐酸耐热菌的杀菌效果随着浓度和温度的增加而增加,尤以氢氧化钠浓度4 %和5 %杀菌效果最佳。(5)双氧水在浓度为0.5%~4%时,常温下对41℃耐酸耐热菌有明显的杀灭作用;双氧水在浓度为2%~4%时,常温下对45℃耐酸耐热菌有好的杀灭作用。采用逐级递减清洗,二氧化氯、氢氧化钠和双氧水联合杀菌技术能有效杀灭苹果汁生产线中的耐酸耐热菌,满足了进口国法规要求。

陈颖, 仇农学[3]2007年在《臭氧水稳定性及对耐热菌冷杀菌的研究》文中研究指明研究了臭氧水的稳定性及对耐酸耐热菌的杀菌效果。分别进行中和剂试验、悬液杀菌试验和载体模拟验证,研究结果表明:浓度为31.1mg/L的臭氧水对耐酸耐热菌作用15min,其杀菌率达99.96%,并对载体表面的耐热菌有很好的杀灭作用。

王彦蓉, 李强, 刘鹏, 段敏, 刘文[4]2016年在《果蔬汁生产过程主要危害物质控制技术研究进展》文中研究指明对果蔬汁生产加工过程中主要危害物质的消减控制技术进行探讨,以减少和控制这些有害物质的危害,为我国果蔬汁饮料生产过程的安全控制提供借鉴。

李一卓[5]2011年在《鲜青花椒保鲜及其农残降解技术的研究》文中认为青花椒(Znnthoxylum schinifoliun Sieb.el Zucc)属芸香科,是我国花椒中的一个优良品种;青花椒颗粒硕大、麻味纯正、清香浓郁,不仅是多种美味佳肴必不可少的调味品,还是《中华人民共和国药典》中所收载的常用中药,具有温中止痛,杀虫止痒的功能。随着人们生活水平的提高和花椒出口业的发展,新鲜青花椒不但越来越受到国人的喜爱,而且也成为花椒企业出口创汇的一个重要经济来源,但是青花椒在采摘后如果不经过适当的处理,直接暴露在空气中极其容易老化、褪绿、褐变、腐烂,造成感官质量的下降,甚至无法使用,造成严重的经济损失。另外,随着青花椒的大规模种植,使用化学农药现象非常普遍,导致农药残留超标的现象时有发生,如何解决农药残留造成的餐桌污染,已引起国内外的普遍关注。有关青花椒农药残留降解、活体保鲜和长期常温保鲜的研究尚未见报道。因此,本试验针对这些问题进行了研究,旨在探讨出青花椒的保鲜和农药残留降解技术,为青花椒的保鲜贮藏提供理论依据和实验数据。本文以鲜青花椒为原料,探讨了青花椒气调冷藏保鲜、长期常温保鲜工艺和青花椒农药残留降解的方法(臭氧、超声、紫外、洗涤剂浸泡、盐水浸泡、碳酸钠溶液浸泡等处理方法)。主要研究结果如下:1.建立了鲜青花椒气调冷藏的活体保鲜工艺。本试验首先采用单因素试验方法,探究了杀菌剂、保鲜剂、储藏温度、气调包装对鲜青花椒的色泽、腐烂率、麻味素的影响;在单因素试验的基础上,采用叁因素叁水平正交试验方法优化了青花椒的保鲜工艺,其结果表明:臭氧消毒30min后用1%壳聚糖涂膜,气调包装的气体比例为5%O2+15%CO2+80%N2,0℃下可保存一个月。2.确定了鲜青花椒的常温保鲜工艺。探讨了护绿剂、杀菌温度、杀菌时间对鲜青花椒的色泽、PPO氧化酶活性的影响,研究结果表明:采用400mg/L醋酸锌溶液护绿,5g,L的Vc溶液灌注,真空包装,然后在100℃下杀菌8min,常温下可保存2个月。3.以4种农药“乐果、百菌清、乙草胺、溴氰菊酯”为研究对象,优化了气相色谱(GC)检测青花椒农药残留的方法。检测条件为:检测器ECD温度300℃;进样口温度265℃;程序升温:80℃保持2min,以40℃/min升至212℃,保持7min,再以20℃/min升至280℃,保持8 min;柱流量1.63mL/min,尾吹流量50.8mL/min;不分流进样,进样量1μL。结果表明,4种农药标样的线性范围良好,相关系数R2在0.9947-0.9992之间;通过加标试验和样品测定,回收率为78.1%-121.6%,变异系数为2.51%-14.58%。方法的精密度和准确度良好,可以适用于花椒样品的农药残留分析。探讨了臭氧、超声、紫外、洗涤剂浸泡、盐水浸泡、碳酸钠溶液浸泡等处理方法对鲜青花椒农药残留降解的影响。研究结果表明:最佳降解方法为臭氧处理,处理时间60 min,几种农药的平均降解率可达到80%以上;对花椒品质的影响为:处理当天,色泽变化量Δa值为1.04,挥发油损失量为0.7146mL/100g;到处理后第3 d,色泽变化量Δa值为1.52。本论文为国家自然科学基金项目“青花椒在自然干燥过程中发生变色的机理研究”(31071599)和重庆市科委攻关项目“防止青花椒在干燥和贮藏过程中变色的关键技术研究与开发”(CSTC,2010AC1009)的部分研究内容。

郭正红[6]2017年在《臭氧水对设施蔬菜病害的防治及其生理机制的研究》文中指出近年来,设施蔬菜的栽培方式已经成为增加蔬菜产量的主要方式,同时也满足了人们对反季节蔬菜品种的需求。然而,设施蔬菜温暖、湿润、密闭的环境为蔬菜病虫害的生长提供了有利的滋生条件。为了控制病虫害的生长增加农作物的产量,人们通常利用防虫网来抵御虫害的侵入,但是蔬菜病害却无法得到防治,只能依靠喷洒化学农药的方法控制病害,然而农药的使用和残留引起了人类健康和环境污染等问题的挑战。因此,降低农药使用量寻求农药的替代品已经迫在眉睫。臭氧作为一种氧化性强、清洁、环保的广谱杀菌剂,是理想的强氧化药剂。与其它杀菌剂相比,臭氧不会造成任何残留,已应用于医疗、食品、农业等多个领域。本研究具体研究结果如下:(1)臭氧水特性的研究:臭氧在水中的溶解度和降解度受到了温度、水质、溶剂等条件的影响,在温度为15℃至35℃的水中,、水的温度越高臭氧的分解速度越快,半衰期的时间越短;臭氧溶解在不同的水质当中,水质越纯,臭氧的溶解度越高且分解速度越慢;在100mL至500mL溶剂的水溶液中,溶剂越大臭氧的溶解度越低,但降解速度减缓。同时,我们发现臭氧水浓度越高水中的pH值越低,水溶液的酸度越高。明确试验中所用到的各臭氧水浓度的溶解和衰减趋势,同时确定了温室蔬菜中喷洒臭氧水的最佳时间。(2)臭氧水对不同蔬菜致病菌的作用效果:以致病细菌胡萝卜软腐欧氏杆菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora)和茄雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum),致病真菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、茄链格孢霉(Alternaria solani)和瓜棒孢霉菌(Corynespora cassiicola)为研究对象,通过不同浓度的臭氧水分别对各致病菌作用,确定抑制各致病菌的最适臭氧水浓度。结果表明:抑制胡萝卜软腐欧氏杆菌和茄科雷尔氏菌的臭氧水浓度分别为0.5mg/l和0.8mg/l。真菌方面采用将不同浓度的臭氧水直接喷洒菌体表面,结果表明:随着臭氧水浓度的增加,真菌的生长速度逐渐减缓,浓度为4.5mg/l臭氧水对各真菌的抑制已显露,臭氧水浓度为7.5mg/l时真菌基本无再生能力,这一结果为臭氧水喷洒蔬菜的可行性提供了重要的前提条件。(3)臭氧水对蔬菜生长的影响:本研究选用上海市常见的四种蔬菜包括青菜(brassicacampestrisssp.chinensis)、生菜(lactucasativavar.ramosa)、黄瓜(cucumissativus)和番茄(lycopersiconesculentum)进行栽培。采用温室栽培方式,在各蔬菜的生长期采用喷洒臭氧水的方法,比较了不同浓度的臭氧水(0,2,4,6,8,10和14mg/l)对蔬菜生长(包括株高、茎粗、叶面积等方面)和生理(光合活性和抗氧化系统)等方面的影响。结果表明,2-8mg/l臭氧水喷洒青菜后,不会影响青菜的生物量,而高于8mg/l臭氧水会使青菜叶面出现灼伤,青菜可以忍耐的臭氧水浓度为4-8mg/l;不同浓度臭氧水对生菜作用后发现,生菜所能忍耐臭氧水的浓度比青菜高,但高浓度14mg/l臭氧水会引起生菜叶片出现萎蔫、干枯等现象,喷洒生菜的最适臭氧水浓度为4-10mg/l;黄瓜叶片在受到不同浓度臭氧水作用后,虽然没有引起叶片损伤的迹象,但是当臭氧水浓度高于10mg/l时,会引起黄瓜株高变矮,雌花数下降,减产等现象,喷洒黄瓜的最适臭氧水浓度为6-10mg/l;番茄叶片受臭氧水喷洒后,10mg/l臭氧水会造成叶片发黄,喷洒番茄的最适臭氧水浓度为4-8mg/l。(4)臭氧水对设施蔬菜病虫害的防治:以喷洒清水和农药作为对照,将4-6mg/l浓度的臭氧水喷洒到青菜叶表面和感染软腐欧氏杆菌的生菜叶表面,分别统计了臭氧水对青菜虫害以及对生菜软腐病的防效。结果发现:浓度约为6mg/l臭氧水可以预防青菜虫害的发生,减少虫害所造成的啃食,效果显着;同时,此浓度条件的臭氧水对青菜和生菜软腐病的防效比率71.2%。由此可见,合适浓度的臭氧水可以用于设施蔬菜的病虫害防治。(5)应用于设施蔬菜的臭氧装置及喷洒臭氧水对土壤微生物的影响:综合运用臭氧发生技术和设施蔬菜的喷洒技术,本研究研制了应用于大面积设施蔬菜的臭氧水合成设备,采用钛金爆气装置,增加了臭氧与水的接触面积获得高纯度高浓度的臭氧水,并结合设施大棚中的微喷技术,可以较大程度的满足在大面积设施蔬菜生产中的病害防治,我们最终确定4-6 mg/L臭氧水喷洒蔬菜的剂量不应超过133.4L/667m2。我们通过MisSeq 2×300 bp高通量测序来分析微生物多样性分析了臭氧水对土壤微生物的影响。结果表明:以喷洒水和农药作为对照,臭氧水不会改变微生物群落结构,对组成土壤微生物中的重要的微生物群落无伤害。综上所述,本研究利用臭氧水作为设施蔬菜病害防治的手段,分析了臭氧水对青菜、生菜、黄瓜和番茄中常见致病菌和以及处于生长阶段各蔬菜的作用效果。作为一种抑菌剂,确定了臭氧水可以直接喷洒到正在生长的蔬菜表面,并最终确定了适合各蔬菜喷洒的最适臭氧水浓度,进而利用4-6 mg/L臭氧水可以用于青菜虫害和生菜软腐病的防治,同时臭氧水可应用于大面积设施蔬菜的生产中,不会对土壤微生物群落组成造成影响。本论文为解决蔬菜的安全问题,提供了新的借鉴,为臭氧水应用于设施蔬菜成为农药的替代品奠定了理论基础。

岳田利, 胡贻椿, 袁亚宏, 高振鹏[7]2008年在《脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)分离鉴定研究进展》文中进行了进一步梳理脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)由于其耐热、嗜酸的独特生存能力而受到全球学术界和食品工业界的极大关注,本文系统介绍与分析了脂环酸芽孢杆菌的特征、结构、分类、分离方法、形态学、生理生化、生长条件、细胞膜脂肪酸组分分析、甲基萘醌分析、DNA组成及杂交试验、16SrRNA/DNA测序及系统发育分析鉴定方法,提出了我国应着力进行的几个研究领域:①脂环酸芽孢杆菌属新菌资源的开发;②脂环酸芽孢杆菌属细胞膜中ω-环状脂肪酸和藿烷类化合物的功能研究;③脂环酸芽孢杆菌属快速检测方法研究;④脂环酸芽孢杆菌属各菌种代谢动力学和基于代谢产物的快速检测技术;⑤脂环酸芽孢杆菌属控制技术方法研究;⑥脂肪酸芽孢杆菌热稳酶研究及工业化应用。

参考文献:

[1]. 臭氧对耐酸耐热菌杀灭作用的研究[D]. 陈颖. 陕西师范大学. 2004

[2]. 苹果汁生产中耐酸耐热菌的分离鉴定及其控制技术研究[D]. 余清谋. 西北农林科技大学. 2007

[3]. 臭氧水稳定性及对耐热菌冷杀菌的研究[J]. 陈颖, 仇农学. 饮料工业. 2007

[4]. 果蔬汁生产过程主要危害物质控制技术研究进展[J]. 王彦蓉, 李强, 刘鹏, 段敏, 刘文. 中国食物与营养. 2016

[5]. 鲜青花椒保鲜及其农残降解技术的研究[D]. 李一卓. 西南大学. 2011

[6]. 臭氧水对设施蔬菜病害的防治及其生理机制的研究[D]. 郭正红. 上海师范大学. 2017

[7]. 脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)分离鉴定研究进展[J]. 岳田利, 胡贻椿, 袁亚宏, 高振鹏. 食品科学. 2008

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